способ организации аварийного режима работы мультиплексора и устройство, его реализующее

Формула изобретения

1. Способ организации аварийного режима работы мультиплексора, заключающийся в том, что электрический сигнал от источника сообщений кодируют, преобразуют в оптический вид и передают по оптическому волокну в приемник, где преобразуют в электрический вид, декодируют и передают получателю сообщений, в основном режиме работы синхронизацию осуществляют от внешнего сигнала первичного эталонного генератора (ПЭГ), в случае невозможности синхронизации от ПЭГ переходят на внешний сигнал от ведомого задающего генератора транзитного узла, если такой режим не определен или невозможен по техническим причинам, переходят на плезиохронный режим работы, при этом синхронизация осуществляется от внешнего сигнала блока системы синхронизации местного коммутационного узла, при отсутствии хронирующего сигнала местного коммутационного узла последовательно осуществляют синхронизацию методом выделения хронирующих моментов из линейного сигнала, компонентного сигнала, затем, когда расхождение фаз будет велико, используют синхронизацию от внутреннего задающего генератора, синхронизацию от аварийных источников осуществляют в ведомом режиме, когда внутренний хронирующий сигнал синхронизируют выбранным источником, в режиме удержания частоты, в котором запоминают и поддерживают частоту последнего внешнего источника синхронизации, в автономном режиме, переход от одного внешнего источника синхронизации к другому осуществляют через режим удержания частоты (holdover) в соответствии с уровнем качества, а при равенстве этих уровней - по приоритету, установленному оператором, отличающийся тем, что при невозможности поддержания заданной достоверности либо при срыве синхронизации, достигнутой аварийными мерами, вырабатывают команду «Авария», по этой команде к линии связи подключают датчик испытательных сигналов на передаче и анализатор испытательных сигналов на приеме, которые оценивают пропускную способность линии, при наличии энергетического запаса, достаточного для организации N основных цифровых каналов в анализаторе испытательных сигналов, формируют команду на группирование N основных цифровых каналов и выдачи их в линию связи, затем анализируют ошибки сформированного цифрового потока и принимают решение о применении какого-либо типа обратной связи.

2. Устройство организации аварийного режима работы мультиплексора, содержащее два блока агрегатных портов (БАЛ), блок служебной связи (БСС), коммутационное поле (КП), блок компонентных сигналов (БКС), интерфейсную плату (ИП), генератор сетевого элемента (ГСЭ), устройство контроля и управления (УК), шину передачи данных, шину управления и контроля, шину синхронизации, причем первые входы и выходы обоих БАЛ и УК связаны с шиной передачи данных, вторые входы и выходы БАЛ и УК, а также первые входы и выходы БСС, КП, ГСЭ, ИП, БКС соединены с шиной управления и контроля, второй выход ГСЭ, а также третьи входы БАЛ, пятый вход УК, второй вход БКС, шестой вход КП и седьмой вход ИП соединены с шиной синхронизации, третьи выходы БАЛ и второй выход БКС связаны со вторым, четвертым и пятым входами ГСЭ соответственно, вторые входы и выходы БСС соединены с четвертыми входами и выходами первого БАЛ, а третьи - с четвертыми входами и выходами второго БАЛ, пятые входы и выходы БАЛ, третьи входы и выходы БКС и ИП соединены со вторыми, третьими, четвертыми и пятыми входами и выходами КП, шестые и седьмые входы-выходы БАЛ являются линейными агрегатными входами-выходами мультиплексора, входы-выходы БКС с четвертого по двадцать четвертый и входы-выходы ИП со второго по шестой - входами-выходами компонентных плезиохронных и Ethernet-сигналов мультиплексора соответственно, четвертый вход и выход БСС - выходом и входом для подключения внешнего терминала голосовой связи, третий выход ГСЭ является выходом внешней синхронизации мультиплексора, а третий и четвертый входы и выходы УК - входами и выходами передачи сигнализационной информации и управления мультиплексором с ПЭВМ соответственно, отличающееся тем, что дополнительно введены следующие узлы: коммутационное поле аварийных сигналов, датчик и анализатор испытательных сигналов (ДИС, АИС), интерфейсный модуль (ИМ), причем седьмой вход и выход КП соединен с первыми входом и выходом коммутационного поля аварийных сигналов (КПАС), второй вход которого соединен с шиной управления и контроля, третий вход соединен с первым выходом ДИС, третий выход - с третьим входом АИС, четвертые вход и выход подключены к первым входу и выходу ИМ, а пятый вход является входом синхронизации и соединен с шиной синхронизации, вторые входы и выходы ДИС и ИМ, а также первые входы и выходы АИС соединены с шиной управления и контроля, первый вход ДИС, третий вход ИМ и второй вход АИС соединены с шиной синхронизации.

Описание изобретения к патенту

Изобретения объединены единым изобретательским замыслом, относятся к области волоконно-оптических систем передачи, в частности к системам, используемым для передачи цифровых потоков по волоконно-оптическим линиям связи, не имеющим в своем составе электрических регенераторов.

Известны способы-аналоги, предполагающие организацию каналов аварийной передачи (стандарты МСЭ G.774, G.702, G.781-784; «Устройство кольцевой сети оперативно-технологической связи по волоконно-оптическим системам передачи на железнодорожном транспорте» патент РФ № 2289208 от 10.12.2006 года, способ передачи высокоскоростных потоков данных, описанный в пособии Хмелев К.Ф. Основы SDH / К.Ф.Хмелев. - Киев: Политехника, 2003. с.212-247), заключающиеся в том, что в волоконно-оптической системе передачи синхронной цифровой иерархии предусматривается аварийный режим работы, позволяющий функционировать системе связи в плезиохронном режиме в случае выхода из строя системы синхронизации. В случае потери хронирующих сигналов от ведущего задающего генератора ведомый задающий генератор переходит в режим удержания частоты, что соответствует переходу данного участка сети в плезиохронный режим, который может использоваться в сети синхронной цифровой иерархии (СЦИ) в качестве аварийного. При этом качество работы может снижаться.

Недостатками аналогов являются отсутствие возможности продолжительного функционирования в плезиохронном режиме работы, а также неспособность системы связи функционировать в случае деградации параметров линии связи.

В некоторых случаях повреждения оптического волокна функционирование систем синхронной и плезиохронной цифровой иерархии невозможно по причине высоких скоростей и жестких требований, предъявляемых этими системами передачи к коэффициенту ошибок (достоверности). Деградация параметров волоконно-оптической линии связи возможна по следующим причинам:

1. Физическое повреждение оптического волокна:

а) микротрещины;

б) деформация;

г) разрыв;

2. Изменение показателя преломления вещества оптического волокна по различным причинам (старение, воздействие радиации).

3. Изменение параметров оборудования волоконно-оптического линейного тракта:

а) деградация источника оптического излучения;

б) неисправности усилительного и/или регенераторного оборудования;

г) деградация фотоприемного устройства.

В случае разрыва оптического волокна любая аварийная система окажется неэффективна вследствие отсутствия на некотором (пусть даже очень малом) участке направляющей системы, необходимой для эффективной передачи энергии на расстояние. В остальных случаях повреждения существует потенциальная возможность организации связи хотя бы на малых скоростях на то время, которое потребует определения места повреждения и ремонта линии связи. Это снизит цену простоя «темного волокна» и позволит передавать критичную ко времени доставки информацию.

Известны устройства, обеспечивающие аварийный режим работы согласно спецификаци G.781-784, описанные в инструкциях по эксплуатации и технических описаниях (СМ-1/4 ТАИЦ.465113.002, СМВВ-1М ТАИЦ.465113.004, МЦП-155, ADR 155C фирмы SAGEM), «Устройство передачи и приема дискретных сообщений», патент РФ № 2013867 от 30.05.94 года. Устройства-аналоги обладают рядом общих недостатков.

1. Отсутствие возможности адаптации скорости аварийного канала к пропускной способности поврежденной линии передачи.

2. Организация аварийного канала на непродолжительное время.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и выбранным в качестве прототипа является способ передачи дискретной информации через волоконно-оптические направляющие системы (Гордиенко В.Н., Ксенофонтов С.Н., Кунегин С.В., Цыбулин М.К. Современные высокоскоростные цифровые телекоммуникационные системы. Ч.3. Группообразование в синхронной цифровой иерархии: Учебное пособие / МТУСИ. - М., 1999 - с.32-47), заключающийся в том, что электрический сигнал от источника сообщений кодируют, преобразуют в оптический вид и передают по оптическому волокну в приемник, где преобразуют в электрический вид, декодируют и передают получателю сообщений. В основном режиме работы синхронизацию осуществляют от внешнего сигнала первичного эталонного генератора (ПЭГ). В случае невозможности синхронизации от ПЭГ переходят на внешний сигнал от ведомого задающего генератора транзитного узла, если такой режим не определен или невозможен по техническим причинам, переходят на плезиохронный режим работы, при этом синхронизация осуществляется от внешнего сигнала блока системы синхронизации местного коммутационного узла. При отсутствии хронирующего сигнала местного коммутационного узла последовательно осуществляют синхронизацию методом выделения хронирующих моментов из линейного сигнала, компонентного сигнала, затем, когда расхождение фаз будет велико, используют синхронизацию от внутреннего задающего генератора. Синхронизацию от аварийных источников осуществляют в ведомом режиме, когда внутренний хронирующий сигнал синхронизируют выбранным источником. В режиме удержания частоты, в котором запоминают и поддерживают частоту последнего внешнего источника синхронизации, в автономном режиме, переход от одного внешнего источника синхронизации к другому осуществляют через режим удержания частоты (holdover) в соответствии с уровнем качества, а при равенстве этих уровней - по приоритету, установленному оператором.

Из известных наиболее близким по своей технической сущности заявленному устройству является синхронный мультиплексор СМВВ-1М, описанный в руководстве по эксплуатации ТАИЦ.465113.004 РЭ (Аппаратура систем передачи СЦИ. Синхронный мультиплексор ввода-вывода малогабаритный (СМВВ-1). Руководство по эксплуатации. ТАИЦ.465113.004 РЭ - В03-СПб.: ОАО Супертел, 2003 - с.19-20).

Устройство-прототип содержит два блока агрегатных портов (БАЛ), блок служебной связи (БСС), коммутационное поле (КП), блок компонентных сигналов (БКС), интерфейсную плату (ИП), генератор сетевого элемента (ГСЭ), устройство контроля и управления (УК), шину передачи данных, шину управления и контроля, шину синхронизации, причем первые входы и выходы обоих БАЛ и УК связаны с шиной передачи данных, вторые входы и выходы БАЛ и УК, а также первые входы и выходы БСС, КП, ГСЭ, ИП, БКС соединены с шиной управления и контроля, второй выход ГСЭ, а также третьи входы БАЛ, пятый вход УК, второй вход БКС, шестой вход КП и седьмой вход ИП соединены с шиной синхронизации, третьи выходы БАЛ и второй выход БКС связаны со вторым, четвертым и пятым входами ГСЭ соответственно, вторые входы и выходы БСС соединены с четвертыми входами и выходами первого БАЛ, а третьи - с четвертыми входами и выходами второго БАЛ, пятые входы и выходы БАЛ, третьи входы и выходы БКС и ИП соединены со вторыми, третьими, четвертыми и пятыми входами и выходами КП, шестые и седьмые входы-выходы БАЛ являются линейными агрегатными входами-выходами мультиплексора, входы-выходы БКС с четвертого по двадцать четвертый и входы-выходы ИП со второго по шестой - входами-выходами компонентных плезиохронных и Ethernet-сигналов мультиплексора соответственно, четвертый вход и выход БСС - выходом и входом для подключения внешнего терминала голосовой связи, третий выход ГСЭ является выходом внешней синхронизации мультиплексора, а третий и четвертый входы и выходы УК - входами и выходами передачи сигнализационной информации и управления мультиплексором с ПЭВМ, соответственно.

Недостатками способа-прототипа и устройства, его реализующего, являются:

1. Время поддержания синхронизации в плезиохронном режиме ограничено.

2. Невозможность организации аварийного режима работы в случае изменения параметров передачи по волоконно-оптическому линейному тракту.

Прототипы обладают указанными недостатками потому, что стандартами МСЭ G.781-784 определено функционирование систем синхронной цифровой иерархии в плезиохронном режиме не более суток, по истечении суток смещение фазовых соотношений станет таким, что дальнейшее поддержание синхронизации становится нецелесообразным и передача информации прекращается. Как правило, этого времени достаточно для определения и устранения места отказа, однако полезна возможность передачи критичной ко времени доставки информации с меньшей скоростью свыше этого времени. При отклонении параметров линии (таких как мощность сигнала, на входе фотоприемного устройства, ухудшение отношения оптический сигнал-шум, увеличение вероятности межсимвольной интерференции и др.) от нормы передача информации прекращается, формируется сигнал «Авария».

Задачей изобретений является разработка способа организации аварийного режима работы мультиплексора и устройства для его осуществления, позволяющих передавать низкоскоростную информацию с заданной достоверностью в случае ухудшения параметров волоконно-оптического линейного тракта и/или невозможности поддержания синхронизации.

Так как решение поставленной задачи приведет к уменьшению времени простоя линии связи, то критерием степени решения задачи изобретения является коэффициент готовности линии связи. Коэффициент готовности линии связи - вероятность того, что линия связи окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение линии связи для передачи полезной нагрузки не предусматривается (времени, необходимого на ремонтные, регламентные, а также связанные с модернизацией оборудования работы).

Задача изобретения решается тем, что реализуется способ организации аварийного режима работы мультиплексора, заключающийся в том, что электрический сигнал от источника сообщений кодируют, преобразуют в оптический вид и передают по оптическому волокну в приемник, где преобразуют в электрический вид, декодируют и передают получателю сообщений. В основном режиме работы синхронизацию осуществляют от внешнего сигнала первичного эталонного генератора, в случае невозможности синхронизации от ПЭГ переходят на внешний сигнал от ведомого задающего генератора транзитного узла, если такой режим не определен или невозможен по техническим причинам, переходят на плезиохронный режим работы, при этом синхронизация осуществляется от внешнего сигнала блока системы синхронизации местного коммутационного узла. При отсутствии хронирующего сигнала местного коммутационного узла последовательно осуществляют синхронизацию методом выделения хронирующих моментов из линейного сигнала, компонентного сигнала. Затем, когда расхождение фаз будет велико, используют синхронизацию от внутреннего задающего генератора, синхронизацию от аварийных источников осуществляют в ведомом режиме, когда внутренний хронирующий сигнал синхронизируют выбранным источником, в режиме удержания частоты, в котором запоминают и поддерживают частоту последнего внешнего источника синхронизации. В автономном режиме переход от одного внешнего источника синхронизации к другому осуществляют через режим удержания частоты (holdover) в соответствии с уровнем качества, а при равенстве этих уровней - по приоритету, установленному оператором. Дополнительно реализован следующий механизм поддержания связи: при невозможности поддержания заданной достоверности, либо при срыве синхронизации, достигнутой аварийными мерами, вырабатывают команду «Авария». По этой команде к линии связи подключают датчик испытательных сигналов на передаче и анализатор испытательных сигналов на приеме, которые оценивают пропускную способность линии. При наличии энергетического запаса, достаточного для организации N основных цифровых каналов в анализаторе испытательных сигналов, формируют команду на группирование N основных цифровых каналов и выдачи их в линию связи. Затем анализируют ошибки сформированного цифрового потока и принимают решение о применении какого-либо типа обратной связи.

Новая совокупность существенных признаков позволяет решить задачу изобретения за счет того, что формируют групповой сигнал, обладающий необходимыми свойствами для распространения по поврежденной линии связи и успешного принятия решения на приемном конце, это производят следующим образом: определяют опытным путем максимальное количество основных цифровых каналов, способных распространятся по данной линии связи с заданной достоверностью, в случае необходимости производят их агрегирование для получения большей скорости.

Задача изобретения решается в заявленном устройстве организации аварийного режима работы мультиплексора за счет того, что в известное устройство - мультиплексор ввода-вывода малогабаритный, содержащий два блока агрегатных портов (БАП), блок служебной связи (БСС), коммутационное поле (КП), блок компонентных сигналов (БКС), интерфейсную плату (ИП), генератор сетевого элемента (ГСЭ), устройство контроля и управления (УК), шину передачи данных, шину управления и контроля, шину синхронизации, введены дополнительные узлы. Причем первые входы и выходы обоих БАП и УК связаны с шиной передачи данных, вторые входы и выходы БАП и УК, а также первые входы и выходы БСС, КП, ГСЭ, ИП, БКС соединены с шиной управления и контроля. Второй выход ГСЭ, а также третьи входы БАП, пятый вход УК, второй вход БКС, шестой вход КП и седьмой вход ИП соединены с шиной синхронизации, третьи выходы БАЛ и второй выход БКС связаны со вторым, четвертым и пятым входами ГСЭ соответственно. Вторые входы и выходы БСС соединены с четвертыми входами и выходами первого БАЛ, а третьи - с четвертыми входами и выходами второго БАЛ, пятые входы и выходы БАЛ, третьи входы и выходы БКС и ИП соединены со вторыми, третьими, четвертыми и пятыми входами и выходами КП, шестые и седьмые входы-выходы БАЛ являются линейными агрегатными входами-выходами мультиплексора, входы-выходы БКС с четвертого по двадцать четвертый и входы-выходы ИП со второго по шестой - входами-выходами компонентных плезиохронных и Ethernet-сигналов мультиплексора соответственно, четвертый вход и выход БСС - выходом и входом для подключения внешнего терминала голосовой связи. Третий выход ГСЭ является выходом внешней синхронизации мультиплексора, а третий и четвертый входы и выходы УК - входами и выходами передачи сигнализационной информации и управления мультиплексором с ПЭВМ, соответственно. Дополнительно введены: коммутационное поле аварийных сигналов, датчик и анализатор испытательных сигналов (ДИС, АИС), интерфейсный модуль (ИМ). Причем седьмой вход и выход КП соединен с первыми входом и выходом коммутационного поля аварийных сигналов (КПАС), второй вход которого соединен с шиной управления и контроля, третий вход соединен с первым выходом ДИС, третий выход - с третьим входом АИС, четвертые вход и выход подключены к первым входу и выходу ИМ, а пятый вход является входом синхронизации и соединен с шиной синхронизации, вторые входы и выходы ДИС и ИМ, а также первые входы и выходы АИС соединены с шиной управления и контроля. Первый вход ДИС, третий вход ИМ и второй вход АИС соединены с шиной синхронизации.

Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет дополнительно введенных элементов и связей в известное устройство реализована возможность низкоскоростной работы волоконно-оптической линии связи с заданной достоверностью на малых скоростях, что повышает коэффициент готовности линии связи. При этом введена возможность адаптивного автоматического изменения скорости передачи данных исходя из условий передачи.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленных способа и устройства организации аварийного режима работы мультиплексора, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленных объектов, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленной группы изобретений преобразований на решение задачи изобретения. Следовательно, заявленные изобретения соответствуют условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявленные объекты изобретения поясняются чертежами, на которых:

на фиг.1 - результаты сравнения имитационных моделей способа-прототипа и предлагаемого способа,

на фиг.2 - структурная схема устройства организации аварийного низкоскоростного режима работы волоконно-оптической линии связи.

Реализация заявляемого способа заключается в следующем. При аварии на линии оценивают причину - в случае наличия групп ошибок делают вывод о срыве синхронизации. Вывод о повреждении линии делают при отсутствии сигналов со стороны корреспондента или при наличии факта синхронизации и достоверности приема не соответствующей норме. Если через заданное время (24 часа) режим хронирования от ПЭГ не будет вновь установлен, а равно, как и при наличии повреждения линии, формируют команду «Авария». По этой команде перестраивают модуль оптического линейного тракта для работы низкоскоростными сигналами, к линии связи подключают датчик испытательных сигналов на передаче, а на приеме - анализатор испытательных сигналов. Датчик испытательных сигналов производит пробу пропускной способности поврежденной линии связи путем формирования сигнала половинной скорости от максимальной. При получении специального сигнала из линии связи в АИС формируют команду «Готово» и передают ее в обратном направлении по волоконно-оптической линии связи. В случае положительного отклика корреспондента и приема команды «Готово» в течение заданного времени формируют и посылают специальный сигнал со скоростью, равной среднему арифметическому максимальной и предыдущей тестируемой скоростью. Если в течение заданного промежутка времени ответ «Готово» от корреспондента принят не будет, то тестируемую скорость принимают за максимальную и повторяют запрос со скоростью, равной половине максимальной. Определив максимально допустимую для линии связи скорость, выбирают линейный код и определяют алгоритм обратной связи. Формируют групповой сигнал с заданными средствами обеспечения помехоустойчивости и линейной скоростью. При удачном прохождении тестового группового сигнала в АИС формируют команду на организацию каналов связи в аварийном цифровом потоке, в противном случае расчет повторяют. Агрегированные либо раздельные основные цифровые каналы предоставляют источнику и получателю дискретных сообщений. При невозможности определения максимальной скорости работы по поврежденной линии связи делают вывод о разрушении оптического волокна.

Заявленный способ организации аварийного низкоскоростного режима работы волоконно-оптической линии связи обеспечивает:

1. Повышение достоверности передачи оптического сигнала за счет:

- снижения скорости передачи,

- введения систем решающей обратной связи на физическом уровне,

- использования алгоритма автоматического управления скоростью передачи данных.

2. Повышение коэффициента готовности волоконно-оптической линии связи за счет существенного уменьшения времени восстановления линии связи с точки зрения критичной ко времени доставки информации.

Правомерность теоретических предпосылок проверялась с помощью имитационной модели волоконно-оптической системы передачи (модель описана в пособии Левин В.И. Логическая теория надежности сложных систем / В.И.Левин, - М.: Энергоатомиздат, 1985. с.58-63, уточнена в методической разработке Денисов М.Ю. Цифровые системы передач / Ю.М.Денисов, - Орел: ВИПС, 1996. с.33-42) при следующих условиях:

1) Волоконно-оптическая линия связи длиной 100 км, не разделенная электрическими регенераторами, оконцованная мультиплексорами ввода-вывода;

2) Скорость передачи информации (В_инф=155,52 Мбит/с) с учетом линейного алфавитного кода 25В26В составляет 161,408 Мбит/с;

3) Интенсивность отказа мультиплексора - 1,142×10^-5 1/ч;

4) Интенсивность отказов волоконно-оптического кабеля - 3,88×10^-7 1/ч на 1 километр длины.

Расчет при указанных исходных данных показывает, что:

Коэффициент готовности линии связи без применения способа организации аварийного режима работы составляет 0,99961, а с его использованием - 0,99997.

Применение предлагаемого способа дает увеличение коэффициента готовности линии связи на 0,00036, а с точки зрения передачи низкоскоростной критической информации в зависимости от степени повреждения линии связи до 1, что показывают результаты проведенного моделирования. Степень повреждения линии связи есть интегральный показатель, являющийся функцией изменения показателя преломления оптического волокна, отказов оптического кабеля и оборудования волоконно-оптического линейного тракта. На фиг.1 приведены результаты моделирования в графической форме - сравнение способа-прототипа и предлагаемого способа по вероятности безотказной работы линии связи по передаче критичной ко времени доставки информации. Из графика видно, что при больших потоках информации с высоким приоритетом потери растут.

Устройство организации аварийного режима работы мультиплексора (фиг.2) состоит из шины передачи данных (1), шины управления и контроля (2), шины синхронизации (3), коммутационного поля (4), двух блоков агрегатных портов (5) и (7), блока служебной связи (6), блока компонентных сигналов (8), интерфейсной платы (9), генератора сетевого элемента (10), устройства контроля и управления (11), коммутационного поля аварийных сигналов (12), датчика испытательных сигналов (13), анализатора испытательных сигналов (14), интерфейсного модуля (15).

Элементы соединены между собой следующим образом (фиг.2). К шине передачи данных (1) подключены первые входы и выходы БАЛ (5, 7) и УК (11). К шине управления и контроля (2) подключены вторые входы и выходы БАЛ (5, 7), УК (11), ДИС (13), ИМ (15) первые входы и выходы - АИС (14), БСС (6), КП (4), БКС (8), ИП (9), ГСЭ (10), вторые вход и выход КПАС (12). Шина синхронизации (3) соединена с третьими входами БАЛ (5, 7), пятым входом УК (11), шестым входом КП (4), вторым входам БКС (8), седьмым входом ИП (9), пятым входом КПАС (12) и со вторым выходом ГСЭ (10). Третьи выходы БАЛ (5, 7) и второй выход БКС (8) соединены с вторым, четвертым и пятым входами ГСЭ (10) соответственно. Второй и третий входы и выходы БСС (6) соединены с четвертыми входами и выходами блоков агрегатных портов (5, 7). Четвертые вход и выход КПАС (12) подключены к первым входу и выходу ИМ (15). Первый выход ДИС (13) и третий вход АИС (14) соединены с третьими входом и выходом КПАС соответственно. Первые входы и выходы КПАС (12) связаны с седьмыми входами и выходами КП (4), второй и третий входы-выходы которого соединены с пятыми входами-выходами БАЛ (5, 7). Третьи входы и выходы БКС (8) и ИП (9) связаны с четвертыми и пятыми входами-выходами КП (4) соответственно.

Коммутационное поле аварийных сигналов (12) предназначено для создания виртуальных точек коммутации между цифровыми трактами, идущими на КП (4), и одним из следующих устройств:

- датчиком испытательных сигналов (13),

- анализатором испытательных сигналов (14),

- интерфейсным модулем (15).

Представляет собой высокоскоростной цифровой коммутатор малой емкости.

По устройству подобно коммутационному полю устройства-прототипа.

Датчик испытательных сигналов (13) предназначен для формирования испытательных сигналов особой структуры с заданной скоростью. В зависимости от полученных команд может находится в следующих состояниях: отключен, формирование тест-сигнала со скоростью, равной половине максимально установленной, уменьшение или увеличение скорости тест-сигнала, изменение структуры тест-сигнала для определения наилучшего вида помехозащиты. Является известным устройством и описан в пособии Лагутенко О.И., Современные модемы / О.И.Лагутенко - М.: Эко-Трендз, 2002 г. - с.102-107.

Анализатор испытательных сигналов (14) служит для приема и анализа тестовых сигналов специальной формы и, в случае успешного приема, формирования положительного отклика. По отклику АИС УК (11) принимает решение о передаче корреспонденту сигнала, подтверждающего прием тестового сигнала с определенной скоростью. Является известным устройством и детально описан в пособии Лагутенко О.И. Современные модемы / О.И.Лагутенко - М.: Эко-Трендз, 2002 г. - С.121-133.

Интерфейсный модуль (15) необходим для преобразования виртуальных контейнеров, формируемых БКС (8) и ИП (9) из станционных сигналов, в поток из N каналов со скоростью 64 кбит/с и последующей передачи этого потока в оборудование линейного тракта (БАЛ 5, 7), также для осуществления обратного преобразования на приеме. Введение этого модуля также позволяет определить приоритетные станционные линии, которые в аварийном случае будут в первую очередь включены в поток Nx64 кбит/с. Интерфейсный модуль содержит два узла: узел определения интерфейса и узел формирования потока. Эти устройства описаны в руководстве по эксплуатации Блок мультиплексора кросс-коммутатора (МК-8). Руководство по эксплуатации. ТАИЦ.465112.079 РЭ - СПб.: ОАО Супертел, 2009, с.8-10.

Принцип работы устройства в основных режимах работы идентичен работе устройства-прототипа. В аварийном режиме работы устройство функционирует следующим образом. При формировании УК (11) команды «Авария», которая выдается через интерфейс управления на пульт оператора в виде сигнала «Авария синхронизации» или «Авария линии» УК (11), также формирует команды на включение КПАС (12), ДИС (13), АИС (14), ИМ (15) и команду перевода БАП (5, 7) в низкоскоростной режим работы, которые по шине управления и контроля (2) распространяются и поступают в указанные блоки и активируют их.

Сигналы со скоростью, равной половине максимального значения, вырабатываемые ДИС (13) через КПАС (12), КП (4), один из БАЛ (5 или 7), соединенных с требуемым направлением, транслируются в оптический кабель в мультиплексор-корреспондент, где поступают в АИС (14). В случае корректного приема тест-сигнала АИС (14) формирует положительный отклик и по шине управления и контроля транслирует его в ДИС (13) на формирование сигнала повышения скорости. АИС (14) корреспондента, приняв сигнал повышения скорости по шине управления и контроля (2), транслирует его в ДИС (13), который при получении сигнала увеличивает скорость до среднеарифметического значения максимальной и тестируемой скорости. При ошибке распознавания тест-сигнала АИС (14) по шине управления и контроля (2) транслирует команду уменьшения скорости в ДИС (13), который передает по линии специальный сигнал уменьшения скорости, получив который, АИС (14) корреспондента дает через шину управления и контроля (2) команду ДИС (13) снизить скорость. ДИС (13) также снижает скорость передачи тест-сигнала по команде УК (11), транслируемой через шину управления и контроля (2) в случае истечения заданного времени и неполучения ни положительного отклика, ни команды уменьшения скорости от АИС (14). ДИС (13) корреспондента, получив такую команду, определяет в качестве максимальной скорости текущую тестируемую скорость и повторяет определение максимальной скорости. Тест скорости будет окончен, когда АИС (14) определит равенство текущей и максимально-допустимой скорости. В случае когда максимальная скорость определена не будет (ввиду бесконечной малости), УК (11) формирует и передает на терминал управления сигнал «Обрыв линии», а КПАС (12), ДИС (13), АИС (14), ИМ (15) переводятся в ждущий режим.

Определив максимальную скорость аварийной работы, АИС (14) через шину управления и контроля (2) передает в УК (11) значение этой скорости и команду ДИС (13) на формирование сигнала специальной формы, предназначенного для определения оптимальных средств помехозащиты. УК (11) по шине управления и контроля (2) передает БАЛ (5, 7) команду на изменение вида линейного кода и вида обратной связи. БАЛ (5, 7) при получении такой команды через заданные интервалы времени меняет методы помехозащиты. АИС (14) корреспондента передает по шине управления и контроля (2) в УК (11) информацию о качестве приема, наиболее качественный способ помехозащиты определяет УК (11) и передает его номер через шину управления и контроля (2) ДИС (13), который передает номер по каналу связи корреспонденту. АИС (14) корреспондента транслирует через шину управления и контроля (2) номер способа помехозащиты в УК (11), которое сопоставляет порядок следования временных интервалов применения линейных кодов и методов кодирования и полученный номер, и дает команду на установление БАЛ (5, 7) оптимального режима помехозащиты. Так как современные системы связи дуплексные, подобные процессы идут одновременно в двух трактах.

После вхождения двух мультиплексоров в связь в аварийном режиме начинается передача полезной информации. УК (11) через шину управления и команд (2) дает команды КП (4) на соединение пятых, шестых и седьмых входов и выходов, а КПАС (12) на соединение первых входов и выходов и шестых входов и выходов. Компонентные сигналы плезиохронной цифровой иерархии поступают на внешние входы-выходы БКС (8), обрабатываются (инкапсулируются в группу компонентных блоков TUG-3) и через третьи вход и выход поступают на пятые вход и выход КП (4). Сигналы станционного оборудования Ethernet 10/100 поступают на внешние входы-выходы ИП (9), упаковываются в контейнер VC-12 и передаются по каналу MxVC-12, где М принимает значения в диапазоне от 1 до 42, с третьих входа и выхода ИП (9) на шестые вход и выход КП (4). Таким образом, к ИМ (15) через КП (4) и КПАС (12) подключены внутренние входы и выходы БКС (8) и ИП (9). ИМ (15) по шине управления и контроля (2) получает от УК (11) информацию о максимальной скорости передачи и согласно приоритету, установленному оператором для станционных компонентных потоков (каналов), определяет порядок размещения распакованной из виртуальных контейнеров информации пользователей в Nx64 кбит/с каналах (где N - натуральное число, определяемое скоростью передачи в аварийном режиме), образованных на принципах плезиохронной цифровой иерархии. Сформированный поток Nx64 кбит/с через КПАС (12) и КП (4) транслируется в БАЛ (5, 7), где осуществляется его преобразование к виду, пригодному для передачи по волоконно-оптической линии связи с измененными параметрами передачи. На приемной стороне преобразования происходят в обратном порядке.